Обоснование способов выемки законтурных запасов, залегающих выше дна карьера, при разработке сложноструктурных месторождений

Волохов, Анатолий Викторович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Обоснование способов выемки законтурных запасов, залегающих выше дна карьера, при разработке сложноструктурных месторождений
ВАК РФ 25.00.22, Геотехнология(подземная, открытая и строительная)

Автореферат диссертации по теме "Обоснование способов выемки законтурных запасов, залегающих выше дна карьера, при разработке сложноструктурных месторождений"

На правах рукописи Волохов Анатолий Викторович

ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБОВ ВЫЕМКИ ЗАКОНТУРНЫХ ЗАПАСОВ, ЗАЛЕГАЮЩИХ ВЫШЕ ДНА КАРЬЕРА, ПРИ РАЗРАБОТКЕ СЛОЖНОСТРУКТУРНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

(на примере месторождения Забайкалья)

Специальность 25.00.22 - «Геотехнология (подземная, открытая и

строительная)»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иркутск 2006

Работа выполнена в Иркутском государственном техническом университете

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Федорко Владимир Павлович

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор Анатолий Васильевич Рашкин Кандидат технических наук Владислав Михайлович Наумов

Ведущая организация:

Управление Читинского округа по технологическому, экологическому и атомному надзору (РОСТЕХНАДЗОР)

Защита состоится 25 апреля 2006 г. В 13 час. 00 мин.на заседании диссертационного совета Д 212.073.04 при Иркутском государственном техническом университете по адресу: 664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83, корпус «К», Конференцзал

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета

Автореферат разослан «25» марта 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

профессор, доктор технических наук Жс^^^Н.Н. Страбыкин

2ооСА

<о1М

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В процессе разработки месторождений полезных ископаемых часть запасов, как правило, остается за проектными контурами горных работ в силу горно-геологических, технологических и экономических причин. Неполная выемка рудных залежей также характерна для месторождений, отрабатываемых открытым способом. В результате за контуром горных работ сосредотачивается весомая доля балансовых запасов полезных ископаемых. На предприятиях с мощными рудными образованиями и выдержанными условиями их залегания доработка оставленных запасов за проектным контуром карьера осуществляется с использованием известных систем подземной разработки.

На сложноструктурных месторождениях, законтурные рудные тела которых не выдержаны по форме и размерам, расположены за проектной границей карьера с рассредоточением по высотным отметкам и разном удалении от нее в плане и образуют самостоятельные области со значительными запасами руды (до 20 % от балансовых запасов месторождения), применение традиционных способов отработки затруднено. В то же время опыт выемки запасов за контуром карьера сложных рудных месторождений в литературных источниках отражен недостаточно, а предлагаемые в них решения носят рекомендательный характер, реализация которых возможна после' специальных исследований и только для определенных условий.

Поэтому обоснование способов отработки "и их безопасного применения при выемке законтурных запасов, залегающих выше дна карьера в сложно-структурных месторождениях полезных ископаемых, является актуальной научной задачей.

Цель диссертационной работы - разработка безопасных и экономичных способов отработки законтурных рудных тел сложноструктурных месторождений, залегающих выше дна карьера, и обеспечивающих рациональное использование недр.

Основная идея работы заключается в выемке законтурных запасов из карьерного пространства открытыми и подземными выработками формой и размерами, определяемых технологическими и геомеханическими условиями.

Задачи исследования:

- выполнить анализ применяемых технологий разработки законтурных рудных тел на различных месторождениях отечественных и зарубежных горных предприятий;

- установить предпосылки оставления части запасов полезного ископаемого за контуром карьера на основе анализа горно-геологических условий месторождения «Т»;

- исследовать влияние подработки бортов и уступов карьера на управление их устойчивостью для безопасного ведения горных работ;

- разработать методику уточнения физико-механ бЯРйР

по паспортам деформаций бортов карьера; БИБЛИОТЕКА {

- обосновать способы и условия безопасной и эффективной выемки законтурных рудных тел.

Предмет исследований - сложноструктурное месторождение «Т» предприятия ОАО «ППГХО» в Забайкалье.

Методы исследований: анализ и обобщение литературных источников; метод аналогий; лабораторные и натурные испытания прочностных свойств вмещающего и искусственного массивов; математическое моделирование; маркшейдерские инструментальные наблюдения; обработка результатов исследования на ЭВМ с использованием специализированных программ.

Научные положения, защищаемые автором:

1. Из выявленных факторов формирования законтурных запасов полезных ископаемых (природных, экономических и технологических) на сложно-структурных месторождениях наибольшее влияние оказывают морфология рудных тел, проектные решения и их корректировка в период эксплуатации, обусловливающие оставление значительных (до 20 % и более по месторождению) запасов руды за проектным контуром открытых работ.

2. В трещиноватых скальных породах, близких по физико-механическим свойствам к материалам с хрупким разрушением, прогноз безопасного ведения горных работ в подрабатываемых уступах следует осуществлять по критическому значению относительной вертикальной деформации.

3. Выемка законтурных рудных тел открытым или подземным способами не оказывает влияние на устойчивость борта при послойной их отработке с последующей закладкой выработанного пространства, если длина обнажения массива по фронту не превышает длину призмы обрушения. При выемке законтурных запасов путем формирования вогнутой формы врезки в борт карьера радиус ее кривизны должен обеспечивать эффект бокового распора, эквивалентный потере удерживающих сил.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована инструментальными маркшейдерскими наблюдениями и производственными экспериментами; сходимостью результатов теоретических и натурных исследований; положительной апробацией разработанных технических решений и внедрением их в производство.

Научная новизна работы заключается: в выявлении основных факторов, влияющих на формирование законтурных запасов полезного ископаемого действующего карьера; в установлении взаимосвязи между предельно допустимой деформацией и высотой уступа; в комплексном подходе к исследованию способов выемки рудных тел, учитывающему геомеханические условия и технологические особенности ведения горных работ; в разработке методик определения параметров устойчивых бортов и уступов карьера при выемке (с закладкой) законтурных залежей в границах потенциальной призмы обрушения; в обосновании условий безопасного применения предложенных способов выемки.

Практическая ценность работы заключается:

- в выполнении количественной оценки законтурных запасов и параметров рудных тел'в условиях сложноструктурного месторождения «Т»;

- в определении значений критических оседаний рабочих площадок уступов для различных видов пород;

- в разработке метода определения предельно допустимых размеров открытых и подземных выработок в бортах карьера;

- в создании способов выемки законтурных рудных тел в зависимости от пространственного расположения последних и проектного контура карьера;

- в разработке способа отработки локальных рудных залежей за контуром карьера путем формирования вогнутой формы врезки в прямолинейный борт без нарушения первоначального запаса его устойчивости (A.c. 1712605);

- в обосновании методов маркшейдерского и геофизического контроля состояния подрабатываемых участков бортов и уступов, обеспечивающих безопасные условия труда и прогнозирование устойчивости при различных технологических схемах производства горных работ j

- в способах дифференцирования результатов инструментальных наблюдений за состоянием откосов в зависимости от типа прогнозируемой приоритетной деформации (нивелирование, измерение длин, геодезические засечки, тахеометрические съемки электронными тахеометрами, спутниковые технологии GPS/ГЛОНАСС, геофизические методы).

Рекомендации по применению способов выемки законтурных запасов месторождения, могут быть использованы на аналогичных карьерах (например, в горной промышленности цветной металлургии), борта которых сложены трещиноватыми породами, близкими по физико-механическим свойствам к материалам с хрупким разрушением.

Реализация результатов работы. Рекомендации диссертационной работы нашли практическое применение при отработке законтурных запасов рудных тел карьеров «Т» и «К-К» с общим экономическим эффектом 639751 руб. (в ценах 1991 г.), по разрезу «У» - 12533640 руб. (в ценах 2000 г.), а также используются в учебном процессе при подготовке специалистов горного профиля вИрГТУ.

Апробация работы Основные положения работы докладывались на ежегодных комиссиях по горным ударам предприятия ОАО «11111ХО», на региональной конференции Читинского государственного технического университета (г. Чита, 2000 г.), на научных конференциях Иркутского государственного технического университета (г. Иркутск, 2002, 2003,2004, 2005 г.).

Личный вклад автора диссертации заключается: в отборе, анализе и обобщении литературных источников по отработке законтурных запасов месторождений полезных ископаемых; в выявлении причин неполной выемки балансовых запасов, состоящих на учете горного предприятия; в проведении лабораторных и натурных испытаний по определению физико-механических свойств горных пород; в разработке методики и выполнении инструментальных наблюдений за устойчивостью подрабатываемых участков бортов; в обосновании способов выемки законтурных рудных тел и в участии во внедрении разработок в производство.

Публикации. Основные положения диссертации изложены в 12 работах.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения, содержит 209 страниц машинописного текста, сопровождается 14 таблицами, 66 рисунками, 1 приложением и списком литературы из 150 наименований.

Автор выражает глубокую благодарность действительному члену АГН, д.т.н. Э.Л. Галустьяну за ценную методическую помощь в работе и личный творческий пример. Большую признательность за полезные научные и методические консультации автор выражает научному руководителю, профессору, д.т.н. В.П. Федорко, а также зав. кафедрой маркшейдерского дела профессору, к.г.- м.н. A.B. Загибалову, к.т.н. Ю.М. Беличенко, доц., к.г,- м.н. Л.П. Власьев-скому, доц., к-т.н. И.Б. Шмонину, доц., к.т.н. А.Б. Шмонину, доц., к.т.н. В.И. Снеткову за ценные советы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Первая глава посвящена обзору литературных источников и анализу изученности способов отработки запасов полезных ископаемых за проектными контурами горных работ на рудных месторождениях зарубежной и отечественной горной промышленности. Обоснованы цель и задачи диссертационной работы.

Во второй главе на основе анализа горно-геолошческих и технологических условий разработки месторождения «Т» установлены причины разделения балансовых запасов полезных ископаемых карьера на внутриконтурные и законтурные, зависящие от различных факторов. Установлено, что в условиях сложноструктурного месторождения «Т» существенное влияние на формирование законтурных запасов оказали проектные технические решения и сложное строение рудных тел. Выполнена количественная оценка законтурных запасов руды.

Третья глава посвящена исследованию влияния подработки уступов и бортов карьера на возможность управления их устойчивостью при разработке месторождения и на безопасное ведение открытых и подземных горных работ.

Оценена методика натурных наблюдений за устойчивостью карьерных откосов, применяемая маркшейдерской службой предприятия. Предложены способы прогноза и контроля безопасного ведения горных работ при выемке законтурных запасов. Выполнен анализ противодеформационных мероприятий, проводимых на карьере, и сформулированы выводы по их эффективности. Разработана методика уточнения физико-механических свойств пород на основе паспортизации зафиксированных деформаций.

В четвертой главе выделены способы отработки законтурных запасов полезного ископаемого карьера «Т», залегающих выше его дна, в том числе и в придонной зоне. Исследованы области и условия применения различных способов выемки законтурных рудных тел, обеспечивающие безопасность ведения совместной разработки.

В пятой главе представлены результаты внедрения рекомендаций по обеспечению безопасных и эффективных условий разработки законтурных за-

пасов карьера. Приведены технико-экономические показатели использования рекомендаций.

В заключении обобщены результаты исследований в соответствии с поставленными научными задачами.

В приложении приведены материалы по реализации способов выемки законтурных запасов с непосредственным участием автора.

Вопросы отработки запасов полезных ископаемых за пределами горных работ рассмотрены в трудах М.И. Агоппсова, Б.П. Боголюбова, A.A. Вовка, Д.М. Казикаева, Д.Р. Каплунова, В.Н. Калмыкова, В.А. Куликова, Г.М. Малахова, Н.В. Мельникова, М.Г. Новожилова, М.В. Рыльниковой, В.И. Тер'ентьева, М.Н. Цыгалова, Г.И. Черного, А.Д. Черных, Т.С. Черчинцевой, М.Д. Шнайдера, В.А. Щелканова, Б.П. Юматова и др.

В литературных источниках отсутствует однозначное определение законтурных руд. В работе используется термин «законтурные запасы», который в содержательном плане полнее отражает особенности этих запасов и в тоже время не ограничивает поиск множества технических решений по их извлечению из недр. Законтурные запасы имеют место на большинстве рудных месторождений, отрабатываемых открытым способом, и на некоторых из них составляют значительную величину (до 20 % и более). Проведенный анализ работы ряда горных предприятий на различных месторождениях показывает:

- на мощных крутопадающих рудных месторождениях доработка запасов полезных ископаемых за пределами контура карьера производится с помощью создания открыто-подземного яруса в переходный период. Извлечение оставшихся запасов осуществляется подземным способом с применением систем по-дэтажного и этажного обрушений;

- законтурные запасы пластовых месторождений с залежами пологого, наклонного и крутого падения также отрабатываются подземными работами (по-дэтажньми штреками, этажно-камерными, камерно-столбовыми системами) или открытым способом с пригрузкой подработанных откосов и комбинациями способов;

- сведения по отработке разнообразных рудных залежей сложноструктур-ных месторождений представлены в основном для прилегающих к предельному контуру рудных зон и носят рекомендательный характер. Массив предлагается разделять на приконтурный предохранительный целик и законтурный - барьерный целик, отрабатываемый подземным способом с закладкой твердеющими смесями;

- не все предложенные способы извлечения законтурных запасов сложных месторождений апробированы на действующих карьерах и при этом не отражают возможные варианты выемки рудных тел за проектными границами. Учитывая, что большинство месторождений цветных металлов, полиметаллических, молибденовых и других руд являются сложноструктурными, разработка технических решений по безопасной и эффективной отработке законтурных запасов для них является актуальной научной задачей.

Исследование, анализ и разработка способов выемки законтурных запасов сложноструктурных месторождений позволили сформулировать следующие научные положения:

1. Из выявленных факторов формирования законтурных запасов полезных ископаемых (природных, экономических и технологических), на сложноструктурных месторождениях наибольшее влияние оказывают морфология рудных тел, проектные решения и их корректировка в период эксплуатации, обусловливающие оставление значительных (до 20 % и более по месторождению) запасов руды за проектным контуром открытых работ.

Исследования и анализ специальной литературы позволили выявить источники формирования законтурных запасов, представленные на рисунке 1.

Источники формирования законтурных запасов

Природные

Строение рудных тел

Изменчивость контуров руд

Выдержанность качества

У*

Неравномерность залегания

Экономические

Системы разведки

Плотность сети

Уточнение контуров

Кондиши

Балансовые запасы

Методы Забалансо-

опробова- вые запасы

ния

* +

Степень Подсчет

разведен- запасов

ности

Эксплуата- Пересмотр

ционная кондиций

разведка

Технологические

Проектные решения

Границы открытых работ

Корректировка проектных ре-тений

Законтурные запасы

Изменение границ карьера

Эксплуатация карьера

Нарушения устойчивости бортов карьера

Противодефор-мационные мероприятия

Изменение углов откосов бортов

Рисунок 1 - Схема формирования законтурных запасов

Прежде всего, на формирование законтурных запасов сложноструктурных месторождений влияют их геологические особенности, характеризующееся неравномерным распределением рудных скоплений в недрах, интенсивно нарушенным залеганием, резкой изменчивостью их мощности, внутреннего строения и качества. Сложная морфология рудных залежей отражается в ошиб-

ках при их окоитуривании и несоответствии фактических контуров с их построениями на геологических планах.

Следующим по значимости фактором являются разведочные работы. Их цель - установление общих запасов полезного ископаемого месторождения, отдельных технологических сортов его руды, уточнение структуры и горнотехнических условий разработки. На этом этапе формирование законтурных запасов полезного ископаемого отражается в достоверности получаемых материалов. В процессе выполнения разведочных работ в зависимости от применяемой системы детальной разведки, плотности сети и методов опробования не исключены пропуски рудных тел малой мощности.

Не менее важным экономическим фактором оставления отдельных образований минерального сырья за контуром карьера являются кондиции. Соблюдение их при оконтуривании и подсчете запасов позволяет разделить полезные ископаемые на балансовые и забалансовые. Изменение кондиций влечет за собой и изменение контуров рудных тел, пересчет запасов полезных ископаемых и перевод забалансовых руд в балансовые и наоборот В этом случае законтурные запасы увеличиваются за счет находящихся, например, вне контура карьера забалансовых руд, переведенных в балансовые.

Особую значимость вышеуказанное положение приобретает в связи с переходом экономики на рыночные отношения, когда критерием целесообразности отработки запасов полезного ископаемого становятся не столько горнотехнические условия, сколько экономическая эффективность. Примером перераспределения балансовых и забалансовых запасов может служить Коршуновский карьер, в котором временно некондиционные законтурные руды составляют около 50 %.

Проектные решения являются одной из основных причин неполной выемки запасов полезного ископаемого. На стадии проектирования горного предприятия в проекте могут быть заложены определенные предпосылки, влияющие на безопасность и эффективность освоения месторождения и разделение всех запасов на внутриконтурные и законтурные. В большей степени это относится к сложноструктурным месторождениям При открытом способе их разработки глубина карьера и размеры его в плане зависят от величины граничного коэффициента вскрыши. За бортом карьера обычно остаются запасы руды, более подходящие для подземного способа доработки. Например, по техническому проекту Гипроцветмет (г. Москва) по технико-экономическим соображениям было оставлено 7 млн.т руды между карьерами «Тастау» и «Саяк -III» (Жезказган).

В процессе разработки месторождения часть рудных залежей остается за контуром открытых работ вследствие влияния горнотехнических и геомеханических условий. При наличии неблагоприятно ориентированных поверхностей ослабления массива (тектонических нарушений, трещин, контактов между слоями), которые сложно прогнозировать до их вскрытия горными работами, могут происходить деформации уступов. Поэтому оставление дополнительных берм безопасности в качестве противодеформационных мероприятий увеличивает количество законтурных запасов полезных ископаемых в бортах карьера.

При освоении месторождения рудничная геологическая служба выполняет эксплуатационную разведку, направленную на поиск и обнаружение рудных тел, пропущенных детальной разведкой не только внутри карьера, но и за его пределами. Так, в условиях Центрального карьера Гороблагодатского рудоуправления в результате проведения дополнительных геологоразведочных работ запасы руды в охранных целиках карьера возросли в два раза и составили 25-27 млн.т. В процессе разноса южного борта того же карьера были обнаружены отдельные рудные тела, не подсеченные ранее разведочными скважинами.

Все вышеперечисленные факторы формирования законтурных запасов подтверждаются на примере отработки месторождения «Т», отнесенного к 3-ей группе классификации ГКЗ по сложности геологического строения.

Сложное строение рудных тел, разобщенность и удаление отдельных залежей от основной локализации рудных скоплений обусловили появление законтурных запасов при экономическом обосновании границ карьера на стадии проектирования. Неблагоприятная геомеханическая обстановка, повлиявшая на изменение углов погашения откосов Северного борта и проведение противоде-формационных мероприятий, увеличила количество рудных тел вне контура карьера. Эксплуатационно-разведочные работы обеспечили общий прирост запасов, в том числе и законтурных. В тоже время кондиции, ввиду их постоянства, в меньшей мере оказали влияние на формирование законтурных запасов.

Рудные тела месторождения приурочены в основном к тектоническим нарушениям северо-западного простирания и представлены жилообразными и штокверкообразными залежами крутого падения. Кроме того, выявлена группа рудных тел, залегающих в виде пластообразных образований с углом падения 6 - 8° , составляющих до 6 % от всех законтурных запасов карьера. Выделены основные участки локализации законтурных рудных образований.

Таблица 1 - Характеристика законтурных запасов карьера

Доля закон-

Участок турных за- Средние Макси- Превы-

карьера пасов руды, размеры мальное шения Характеристика

% рудных удаление над рудных тел

Выше Ни- тел, от контура дном,

дна же м х м карьера, м

дна м

Северный 19,1 9,1 7x60 150 +80 - -60 Жилообразные

Восточный 31,3 - 10x50 400 +80-0 Штокверки, жилы

Южный 9,7 - 10x70 130 +80-0 Штокверки,жилы

Западный 21,7 - 30x118 325 +60- +80 Пласты, жилы

Всего 90,9 9,1 14x75 400 +80 - -60

В таблице 1 приведена количественная оценка законтурных запасов месторождения. В ней, исходя из каждого рудного блока, определены по участкам

запасы руды, средние размеры залежей, минимальные и максимальные расстояния от предельного контура карьера и превышения над его дном. Указаны характеристики рудных тел. Часть запасов руды распространяется ниже дна карьера (480 м) до горизонта + 420 м, часть - располагается выше (до отметок 560 - 570 м). Следовательно, вертикальный размах распределения законтурных рудных тел варьирует в пределах 150 - 160 м.

Общие законтурные запасы полезного ископаемого составляют до 20 % по месторождению. Из них 90,9 % сосредоточено выше дна карьера. Непосредственно прилегают к нерабочему контуру карьера рудные тела, составляющие 12,6 % от всех законтурных запасов полезного ископаемого.

Таким образом, при рассмотрении и анализе горно-геологических условий отработки сложноструктурного месторождения «Т» установлены значительные запасы законтурных руд, на формирование которых повлияли сложное строение и незакономерное залегание залежей, а также проектные решения и их корректировка при изменении горнотехнических условий в процессе разработки карьера.

Месторождение «Т» представлено сложным комплексом гидротермально измененных трещиноватых пород и характеризуется серией сближенных тектонических нарушений, способствующих проявлению локальных деформаций уступов. Достаточно большое количество законтурных запасов вызывает необходимость в изыскании способов их отработки и диктует комплексный подход к исследованию способов выемки, учету геомеханических условий и особенностей ведения горных работ.

На месторождениях, сложенных скальными породами с хрупким разрушением, характерны деформации, происходящие в виде обрушений, начальную (скрытую) стадию развития которых обнаружить зачастую не удается из-за недостаточной точности применяемых способов наблюдений или из-за трудоёмкости их осуществления и сложности процесса деформирования. Кроме того, первые признаки нарушения устойчивости проявляются на верхней площадке борта в виде раскрытия трещин, в то время как в нижней части (призме упора) сдвиг ещё не начался, а формирование поверхности сдвига происходит одновременно с обрушением откоса.

Недостатки подхода к обработке и анализу наблюдений, предлагаемые методическими указаниями ВНИМИ, можно сформулировать следующим образом:

- в качестве основного критерия оценки устойчивости откоса используются скорости смещения массива. Этот критерий применим только к оползневым

процессам, растянутым во времени и не свойственный породам с хрупким разрушением (или близким к ним);

- невысокая точность прогнозной оценки критической скорости, которая в одних и тех же условиях может варьировать в широких пределах в зависимости от внешних воздействий (например, от увлажнения пород).

Для устранения указанных недостатков и повышения точности прогнозной оценки критических смещений в скальных и полу скальных трещиноватых породах, близких к породам с хрупким разрушением, предлагается корректный способ контроля за подрабатываемыми участками бортов и уступов карьера, основанный на сопоставлении величин оседаний реперов с их критическими значениями. Данная методика предусматривает периодические наблюдения за состоянием устойчивости откосов одним их известных способов, основной задачей которых является определение вертикальных оседаний реперов. Оценку устойчивости предлагается осуществлять не по скоростям смещения пород, а по их относительной деформации еч в массиве. Фактические смещения пород в вертикальной плоскости л сопоставляются с предельно допустимой деформацией г|кр, определяемой из равенства

Т1кр = емН/К, , (1)

где ем - относительная деформация массива; К3 - коэффициент запаса, учитывающий степень достоверности исходной информации; Н - высота контролируемого уступа, м.

Относительную деформацию массива целесообразно определять по результатам анализа параметров ранее происшедших обрушений откосов. Если удалось зафиксировать весь процесс нарушения устойчивости уступа от начальной стадии его деформирования до конечной - обрушения, то в каждой группе по сходным геологическим условиям определяют среднюю величину относительной деформации

ем = Ц/Ь , (2)

где Г| - вертикальное смещение верхней площадки откоса перед обрушением, м; Ь - высота обрушившегося откоса, м.

Показатель относительной деформации е„ можно использовать для оценки критической деформации откосов любой высоты в сходных геомеханических условиях. Об устойчивости откоса следует судить из сопоставления полученных величин т] и г|кр. Если т] > г|кр, то откос неустойчив и работы в этом районе необходимо прекратить. Для обеспечения устойчивости откоса должно соблюдаться неравенство

ем ^ £кр (3)

Если не удалось проследить весь процесс деформирования откоса уступа (что происходит чаще всего), то относительную деформацию можно определить через значение модуля Юнга.

е = Р / (Бр • Е) , (4)

где Р - разрушающая нагрузка, КН; £ - относительная деформация образца; Бр - расчетная площадь, м2.

Введя в формулу (4) коэффициент структурного ослабления Л и подставив в выражение (1) значение относительной критической деформации массива, получим формулу определения критического оседания верхней площадки уступа перед обрушением

Пкр = Р Н/(8Р Е А К3). (5)

По результатам обработки более 20-ти обрушений на карьере «Т» были получены величины критических смещений для ряда характерных пород месторождения, представленные в таблице 2.

Таблица 2 - Значения критических оседаний Г]^ верхних площадок уступов переменной высоты в условиях карьера «Т» для различных видов пород

• Породы Относительная критиче- Критические оседания для разных по высоте уступов

ская деформация егамо-3 Уступ Юм Г|Кр, мм Уступ 20м Пч» ^ Уступ 30м Икр. мм

1. Фельзиты трещиноватые 0,32 4 7 10 '

2. Флюидальные фельзиты 0,68 7 14 20

3. Фельзиты массивные 0,96 10 19 29

4. Туфоконгламераты 0,79 8 16 24

5. Андезито-базальты 0,96 10 19 29

6. Трахидациты 0,90 9 18 27

Для ряда произошедших деформаций зафиксированы значения критических оседаний верхних площадок уступов перед обрушением. Выполненный в работе сопоставительный анализ расчетных показателей £крр и фактически полученных £кр ф показал высокую корреляционную зависимость между величинами (г = 0,8) и подтверждает справедливость значений, приведенных в таблице 2, для пород фельзитового комплекса.

В диссертации выполнен анализ проводимых инструментальных наблюдений за устойчивостью уступов и бортов карьера в результате чего рекомендовано применение электронных тахеометров и спутниковых технологий для повышения точности фиксации реперов.

Для повышения оперативности и надежности контроля состояния подрабатываемых участков бортов и уступов карьера скрытую стадию процесса деформирования необходимо определять с помощью сравнения собственных частот колебаний структурных блоков,

С этой целью устанавливаются в пределах выемочного блока один или несколько сейсмоприемников. Во время взрывных работ регистрируются упругие колебания массива с помощью шлейфового осциллографа. Полученные величины сопоставляются с начальными значениями собственных частот. Отклонение сопоставляемых величин в меньшую сторону (с учетом ошибки 3-5 %) свидетельствует о разупрочнении массива и об отрыве от него отдельного

структурного блока, т.е. потере устойчивости. Добычные работы в этом случае рекомендуется остановить и принять решение о дальнейших действиях, одними из которых являются противодеформационные мероприятия. Опыт искусственного укрепления ослабленных участков карьера «Т» показал достаточную надежность этого вида профилактики деформационных явлений при соблюдении технологии и параметров крепления. Оценку эффективности работ, а также проведение геомеханических расчетов по определению устойчивых участков бортов рекомендуется выполнять по уточненным физико-механическим характеристикам пород, полученным при обработке паспортов зафиксированных деформаций по приведенной в работе методике.

3. Выемка законтурных рудных тел открытым или иодземным способами не оказывает влияние на устойчивость борта при послойной их отработке с последующей закладкой выработанного пространства, если длина обнажения массива по фронту не превышает длину призмы обрушения. При выемке законтурных запасов путем формировании вогнутой формы врезки в борт карьера радиус ее кривизны должен обеспечивать эффект бокового распора, эквивалентный потере удерживающих сил.

В результате анализа горнотехнических условий разработки месторождения, а также распределения рудных тел за проектной границей карьера предложены следующие варианты выемки законтурных запасов (рисунок 2).

Отработка рудных тел открытыми горными работами без нарушения карьерного пространства представляет собой выемку руд, прилегающих непосредственно к контуру карьера (в бермах, съездах и т.п.), параллельно с разработкой основных запасов полезного ископаемого по существующей технологии. Выемка рудных залежей осуществляется с последующей закладкой выработанного пространства (при необходимости - твердеющими смесями).

Отработка законтурных рудных тел открытым способом с нарушением карьерного пространства заключается в выемке рудных залежей открытым способом путем врезок вогнутой формы в прямолинейный борт карьера с увеличением угла откосов нерабочих уступов (бортов) карьера без последующей закладки выработанного пространства.

Способ разработки рудных залежей подземными технологиями из карьерного пространства предусматривает выемку рудных тел, примыкающих к проектному контуру карьера или залегающих через небольшой породный целик. Очистные работы осуществляются с уровня рабочих горизонтов карьера по достижении ими отметок залегания рудных тел в вертикальной плоскости. В этом случае применяется оборудование, используемое на подземных горных работах.

В диссертации проведены исследования реализации этих способов на примере карьера «Т», которые включают: детальную разведку оставленных запасов полезного ископаемого за контуром карьера; составление проектов на разработку рудного тела (группы тел); инструментальные наблюдения за состоянием уступов и бортов; геомеханические расчеты параметров добычных

выработок Общим условием для всех способов является обязательная проверка на устойчивость подрабатываемых откосов уступов карьера.

Рисунок 2 - Способы отработки законтурных запасов полезных ископаемых

Запасы полезного ископаемого, залегающие под дном карьера, дорабатываются традиционными технологиями подземного способа разработки.

В работах Б.Г. Афанасьева, Э.Л. Галустьяна, В.Т. Сапожникова, Ю.И. Ту-ринцева, И.Б. Шмонина и др., доказано, что существование граничных условий оказывает силовое влияние на соседние, более слабые участки борта. Такими условиями могут быть мощные крутопадающие тектонические нарушения, секущие борт карьера под углом близким к 90°, участки борта, сложенные более прочными породами или укрепленные искусственным путем, островная мерзлота.

Б.Г. Афанасьевым и И.Б. Шмониным предложен метод определения предельного угла прямолинейных откосов бортов в условиях прерывистой мерзлоты, где функции граничных условий выполняют участки, сложенные более прочными мерзлыми породами. Оценку устойчивости зажатых откосов в этом

случае производят путем решения объемной задачи по формуле, которой учитываются как протяженность зажатого участка, так и боковые удерживающие силы

UL + 2F

(6)

где п3 - коэффициент запаса устойчивости; U - удерживающие силы, действующие по поверхности скольжения; F - боковые удерживающие силы, действующие по боковой поверхности призмы возможного обрушения; Т - сдвигающие силы, действующие по поверхности скольжения; L - протяженность зажатого участка.

При отработке законтурных запасов граничными условиями являются тектонические нарушения, ограничивающие участки с менее прочными рудными телами, а также небольшие по длине обнажения массива после их выемки. Учет боковых удерживающих сил позволяет определять безопасную длину по фронту экскаваторной заходки или безопасную ширину очистных выработок (или зоны) при добыче полезного ископаемого по подземной технологии из выработанного пространства карьера.

Для этого по формуле (6) вычисляют коэффициенты запаса устойчивости подрабатываемого уступа в зависимости от последовательно задаваемой длины по фронту очистной заходки (или зоны). По полученным результатам строят графики зависимости для функции n = f (L). В соответствии с заданной величиной коэффициента запаса устойчивости для отрабатываемого участка по построенному графику определяется безопасная длина по фронту очистной выработки.

По изложенной методике выполнены расчеты устойчивости для одного из исследуемых участков карьера «Т», представленного на рисунке 3 и характеризующегося ослабленными физико-механическими свойствами (р' = 19°, С = 25 КПа) по вариантам. Вариант 5 предусматривает расчет устойчивости участка уступа после выемки бермы, варианты 6 и 7 - после отработки слоев 2 и 3 соответственно. Из приведенного графика (рисунок 4) следует, что послойная отработка законтурных рудных тел с последующей закладкой выработанного пространства длиной по фронту, не превышающей расчетной (10-20 м), обеспечивает заданную устойчивость подрабатываемого откоса уступа. Следовательно, обеспечивается безопасность горных работ и безопасное состояние подрабатываемого борта карьера.

Остающиеся в бортах карьера локальные рудные тела и их ответвления целесообразно отрабатывать открытым способом одновременно с выемкой основных запасов рабочих горизонтов по существующей технологии, путем устройства местной врезки в борт под более крутым углом (A.c. 1712605). С этой целью в процессе отработки основных запасов карьера необходимо предварительно определять границы остающихся в бортах рудных тел (или их ответвлений) и начинать врезку 7 (рисунок 6) с горизонта 1. Верхняя бровка рабочего уступа врезки оставляется на месте верхней бровки проектного уступа, нижняя - располагается по дуге окружности за счет более крутого угла врезки. На втором и последующих нижележащих горизонтах уступы повторяют дугу

нижняя - располагается по дуге окружности за счет более крутого угла врезки. На втором и последующих нижележащих горизонтах уступы повторяют дугу окружности, обращенную выпуклостью в сторону массива. Ширина бермы безопасности основных горизонтов (2, 4, 5) оставляется нормативной.

Рисунок 3 - Схема к расчету устойчивости уступа при выемке законтурных запасов: 1-5 - последовательность выемки рудного тела и закладки выработанного пространства; 6 - расчетные плоскости скольжения; 7 - нерабочий борт; 8 - открытая выемка; 9 - рудное тело; 10 - подземная выемка; 11 - проектный контур

1,2 1

> г а

.....\

10 20 30 40

Длина выемки по фронту, м

Рисунок 4 - График зависимости п = Г (Ь): 1, 2, 3 - варианты расчета длины выемки по фронту для соответствующей последовательности разработки

По мере понижения выемки к дну карьера, радиус дуги нижней бровки уступа на нижнем горизонте уменьшается до величины, равной мощности вынимаемой рудной залежи на этом горизонте.

Рисунок 5 - Локальная врезка в проектный борт карьера:

а) профиль врезки в проектный борт; б) план врезки; 1,2,4,5 - основные горизонты погашения; 3 - рабочий горизонт; 6 - борт врезки; 7 - врезка в борт; 8 - рудное ответвление; 9, 11 - проектный контур нижней и верхней бровок нижнего горизонта карьера; 10, 12 - новое положение бровок уступов; 13 - сопряжения примыкающих к врезке участков; 14 - радиус кривизны; ап - проектный угол погашения борта; а„ - угол врезки; ар - угол погашения борта с учетом врезки

Профиль борта с врезкой необходимо формировать под средневзвешенным углом наклона исходя из требований его устойчивости

Кпр ^ Кв < Кп ,

где Кпр - предельное значение коэффициента устойчивости для нерабочих бортов; К„ - коэффициент устойчивости борта на участке врезки, регулируемый величиной значения угла ав; КГ1 - коэффициент устойчивости борта на прилегающих участках.

Устойчивость подработанного борта в зоне врезки обеспечивается за счет придания ему вогнутой формы в плане и создаваемого тем самым эффекта зажима массива силами бокового распора, противодействующего смещению призмы возможного обрушения.

В работах Б.К. Абрамова, И.И. Ермакова, В.И. Пушкарева и В.Т. Сапож-никова рассматриваются условия построения и расчета откосов бортов круглых и криволинейных выемок в плане, а также «зажатых» ими прямолинейных участков бортов карьеров ограниченной длины с учетом возникновения дополнительных сил бокового распора. При решении объемной задачи, возникающей в этих случаях, учитывается влияние закруглений борта, а угол наклона откоса определяется как сумма углов

а = а„л + Да (9)

где аШ1 - угол наклона борта полученный из решения плоской задачи; Да - до-

бавочный угол, определяемый по соответствующему графику в зависимости от условного радиуса закругления борта.

Эти методики предназначены для расчета оптимальных углов наклона откосов уступов в зоне действия граничных условий («зажатости») и применимы в масштабах оценки устойчивости довольно большого участка или борта всего карьера. Если врезка с вогнутой в плане формой под более крутым углом, чем оформленный нерабочий борт, отвечает таким условиям, то проверку устойчивости сконструированного участка врезки осуществляют по методике ВНИМИ. В условиях сложноструктурного месторождения «Т», с небольшими и средними размерами законтурных рудных тел, более важное значение имеют безЪпас-ные условия разработки локальных рудных зон и обеспечение устойчивости сравнительно небольших участков борта на высоту одного или нескольких уступов погашения.

Таблица 3 - Рекомендуемые способы отработки законтурных запасов

Группы рудных тел, их характеристика и расположение относительно контура карьера Рекомендуемые способы отработки

1. Крутопадающие рудные залежи, залегающие в бермах карьера и технологических целиках. Открытые работы без нарушения карьерного • пространства с закладкой технологических пустот.

2. Крутопадающие рудные залежи, прилегающие к откосам карьера. Открытые работы с нарушением карьерного пространства (локальные врезки в борт); подземные технологии -горизонтальные слои из карьера с закладкой пустот.

3. Крутопадающие рудные тела, отстоящие от откосов на величину породного целика мощностью 10-80 м. Подземные технологии из карьера: вскрытие штольнями, слоевые системы с закладкой; подземное выщелачивание.

4. Законтурные рудные залежи, отстоящие от откосов на 80-150 м (предельные возможности выемочно-доставочного оборудования). Подземные технологии из карьера: вскрытие штольнями, слоевые системы с закладкой пустот; подземное выщелачивание.

5. Рудные тела, отстоящие от контура карьера на 150-400 м Подземные технологии по ТЭР: из карьера (вскрытие штольнями); подземные работы вне карьера.

6. Рудные тела, залегающие под дном карьера Открытые работы: выемка траншеями. Подземные работы вне карьера.

Поэтому для аналитического определения величины добавочного угла рекомендуется, вытекающая из предложенного И.Б. Шмониным показателя зажатости П3, формула

Да = К Н/Ь (1 -е) (10)

где - Н - высота подрабатываемого откоса, м; L - длина выемки; г, - угол положения площадок скольжения, равный 45° - р/2, градус., К - коэффициент, равный 13°.

Данная зависимость позволяет с погрешностью ±1,5°, при вероятности 0.95, определять величину добавочного угла зажатого прямолинейного откоса в интервале 0,5 < L/ Н < 3,0.

Предложенный способ выемки и метод определения предельного угла откосов врезок и оценки их устойчивости позволяет использовать эффект бокового распора для более эффективной отработки законтурных запасов.

Так, в условиях карьера «Т» рудное тело, заключенное в пределах 30 метрового уступа с углом откоса равным 50° (полученного геомеханическими расчетами из решения плоской задачи), отработано с помощью локальной врезки в борт под углом наклона откоса уступа до 62°. При его разработке использованы существующие технология открытых горных работ и карьерное оборудование. В результате выемки законтурного рудного тела способом локальной врезки в прямолинейный борт карьера под более крутым углом получен экономический эффект в размере 129860 руб.

В зависимости от технических параметров погрузочно-доставочного оборудования и характера распределения рудных тел за контуром карьера в таблице 3 приведены рекомендуемые способы отработки законтурных запасов.

В результате реализации способов выемки законтурных запасов с непосредственным участием автора, в рамках карьера «Т» был получен экономический эффект 614354 руб., по карьеру «К-К» - 25397 руб. (в ценах 1991 г.), по буроугольному разрезу «У» - 12533640 руб. (в ценах 2000 г.).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненная автором диссертация является научно-квалификационной работой, в которой дано новое решение задачи по обоснованию способов отработки законтурных запасов, залегающих выше дна действующего карьера, имеющей актуальное научно-прикладпое значение при выемке законтурных рудных тел сложноструктурных месторождений.

Основные научные и практические результаты работы сводятся к следующим выводам:

1. Выявлены основные факторы формирования законтурных запасов, явившихся результатом анализа горно-геологических условий, исследования порядка пространственного и количественного соотношения рудных тел в процессе разведки, проектирования и разработки сложноструктурного месторождения «Т».

2. Установлена зависимость между предельно допустимой деформацией уступа и его высотой для пород с хрупким характером разрушения. Определены значения критических оседаний площадок перед обрушением для различных видов пород. Обоснованы методы контроля состояния подрабатываемых участков бортов и уступов карьера.

3. Рекомендовано повышение точности определения планового и высотного положения наблюдательных реперов в данных условиях осуществлять за счет применения электронных тахеометров и спутниковых технологий (GPS/ГЛОНАСС) с автоматизированной обработкой фиксируемой информации.

4. Предложена методика уточнения физико-механических характеристик горных пород с использованием паспортов зафиксированных деформаций, позволяющая осуществлять геомеханические расчеты по определению устойчивых участков бортов и выявлению эффективности профилактических мероприятий.

5. Проведены исследования опыта внедрения противодеформационных технологий, которые показывают: искусственное укрепление локальных, склонных к обрушению участков, сохраняет общую устойчивость откоса борта карьера и обеспечивает возможность безопасного проведения горных работ на нижележащих горизонтах. Эффективность укрепительных работ зависит от полноты и достоверности инженерно-геологических изысканий, качества составления проекта на укрепление, соблюдения технологии крепления, а также использования в достаточной мере комбинации всех известных и доступных для данных условий способов предотвращения деформаций.

6. Разработаны способы выемки законтурных рудных тел в зависимости от горно-геологических и технологических условий, взаимного расположения предельного контура карьера и рудных тел, которые представлены следующими группами: отработка законтурных запасов открытым способом без нарушения и с нарушением карьерного пространства по существующей технологии; разработка рудных залежей из карьерного пространства подземными технологиями; комбинации способов.

7. Безопасность горных работ при выемке законтурных запасов обеспечивается инструментальными наблюдениями, геомеханическими расчетами параметров добычных выработок, проведением укрепительных работ на верхних горизонтах карьера, прогнозом устойчивости уступов по паспортам зафиксированных деформаций. Скрытая стадия процесса деформирования определяется с помощью сейсмоприемников при ведении взрывных работ по методике, разработанной с непосредственным участием автора. Оценка состояния откосов подрабатываемых уступов и бортов карьера осуществляется по величине критической вертикальной деформации, также предложенной автором.

8. По результатам использования в производстве разработанных рекомендаций и предложений получен фактический экономический эффект в сумме 639751 руб. в ценах 1991 г. и 12533640 руб. в ценах 2000 г.

Основные результаты исследований, выполненные автором, опубликованы в следующих работах:

1. Волохов A.B., Галустьян Э.Л. Опыт использования паспортов деформации откосов для уточнения механических характеристик горных пород. // Совершенствование методов маркшейдерского и гидрогеологического обеспечения горно-добывающих предприятий. Сб. научных трудов ВНИМИ. - Л.: Изд-во ВНИМИ, 1989.- С. 148-153.

2. Галустьян Э.Л., Волохов A.B., Геворгян Г.Г. Нерабочие борта карьеров - проект и действительность. // Материалы научно-технической конференции. -Ковдор.: 1990. - С. 43.

3. Волохов A.B. Обеспечение устойчивости бортов и уступов при открыто-подземной разработке законтурных залежей. // Управление горным давлением и прогноз безопасных условий освоения угольных месторождений. Сб. научных трудов, ч. 2. ВНИМИ. - Л.: Изд-во ВНИМИ, 1990. - С. 93-99.

4. A.c. № 1712605 СССР, кл. Е 21 С 41/00 Способ открытой разработки сложных рудных тел. Э.Л. Галустьян, Г.И. Киселев, В.И. Лунин, H.A. Федоров, В.Ф. Зайцев, A.B. Волохов, Г.Г. Геворгян. - Опубл. 15.02.1992. Бюл. №6.

5. Галустьян Э.Л., Зайцев В.Ф., Заярный A.A., Волохов A.B., Марьясов В.И. Возможность корректировки параметров бортов и уступов в действующем глубоком карьере. // Горный журнал. - 1992,- №12. - С. 17-21.

6. Волохов A.B. К вопросу о рациональном освоении природных ресурсов Забайкалья. // Региональная конференция. Проблемы освоения и рационального использования природных ресурсов Забайкалья. - Чита: ЧитГТУ. - 2000.- С. 7274.

7. Волохов A.B., Марьясов В.И. Уточнение сдвиговых характеристик пород действующего карьера с использованием паспортов деформаций откосов //Вестник МАНЭБ. - 2001. - № 10(34). Забайкальское отделение. Чита,- С. 141145

8. Волохов A.B. Применение электронного тахеометра для наблюдения за устойчивостью бортов карьера // Проблемы развития минеральной базы Восточной Сибири. Третий выпуск. Сб. научных трудов,- Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2003.-С. 94-99.

9. Волохов A.B. Некоторые аспекты внедрения открыто-подземной разработки законтурных запасов карьера сложно-структурного месторождения. //Проблемы освоения минеральной базы Восточной Сибири. Четвертый выпуск. Сб. научных трудов. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2004. - С. 188-199.

10. Волохов A.B. Способ контроля за устойчивостью откосов // Проблемы развития минеральной базы Восточной Сибири. Четвертый выпуск. Сб. научных трудов,- Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2004. - С. 185-188.

11. Волохов A.B. Опыт искусственного укрепления бортов карьера // Проблемы освоения минеральной базы Восточной Сибири. Пятый выпуск. Сб. научных трудов.- Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2005. - С. 107-115.

12. Шмонин И.Б., Волохов A.B. Оценка устойчивого состояния карьерных откосов при выемке запасов путем врезок за проектный контур // Проблемы освоения минеральной базы Восточной Сибири. Пятый выпуск. Сб. научных трудов.- Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2005. - С. 115-118.

Подписано в печать 21.03.06 Формат 60 х 84/16 Бумага офсетная. Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1,25 Уч.-изд. л. 1,5. Тираж 100 экз. Зак. 213. Поз.гогана 23н.

ИД № 06506 от 26.12.2001 Иркутский государственный технический университет 664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83

Отпечатано в Глазковской типографии. 664039, г.Иркутск, ул. Гоголя, 53.Тел. 38-78-40.

¿QO£>(l 674 ^

-674 1

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Волохов, Анатолий Викторович

Введение.

1. Анализ изученности вопросов отработки законтурных запасов полезных ископаемых при разработке рудных месторождений.

1.1 Законтурные запасы полезных ископаемых.

1.2 Опыт отработки крутых залежей крупных рудных месторождений

1.3 Обзор применяемых технологий отработки законтурных запасов пологих, наклонных и крутопадающих пластовых рудных залежей.

1.4 Обзор литературных источников по отработке законтурных рудных залежей сложноструктурных месторождений.

1.5 Цели, задачи исследований и методы их проведения

Выводы.

2. Исследование формирования законтурных запасов полезных ископаемых месторождения «Т».

2.1 Предпосылки оставления части запасов полезных ископаемых за проектным контуром карьера.

2.2 Анализ влияния геологического строения месторождения «Т» на законтурные запасы.

2.3 Анализ влияния проектных решений и технологии горных работ на законтурные запасы.

2.4 Оценка законтурных запасов полезных ископаемых карьера «Т» . 49 Выводы.

3. Исследование влияния подработки бортов и уступов карьера на безопасное ведение горных работ.

3.1 Анализ зафиксированных опасных деформаций бортов и уступов карьера и причины их возникновения.

3.2 Оценка методики контроля состояния откосов уступов и бортов карьера.

3.3 Противодеформационные мероприятия, осуществляемые на карьере и их эффективность.

3.4 Уточнение физико-механических характеристик пород на основе паспортизации деформаций и проведения обратных расчетов.

Выводы.

4. Разработка и обоснование безопасных и экономичных способов отработки законтурных рудных тел.

4.1 Выделение способов доработки законтурных запасов карьера «Т»

4.2. Технология открытых горных работ без нарушения карьерного пространства.

4.2.1 Выемка руды из берм безопасности с использованием карьерного оборудования.

4.2.2 Отработка рудных залежей, залегающих в капитальных траншеях карьера.

4.2.3 Разработка полезных ископаемых, находящихся в технологических целиках.

4.2.4 Выемка рудных залежей, прилегающих к дну карьера.

4.2.5 Исследование устойчивых параметров уступов при отработке рудных залежей из берм безопасности и транспортных берм карьера.

4.2.6 Рекомендации по применению технологии открытых горных работ без нарушения карьерного пространства.

4.3 Технология открытых горных работ с изменением карьерного пространства.

4.3.1 Исследование условий применения выемки рудных тел локальной, вогнутой формой врезки в прямолинейный борт.

4.4 Технология подземных горных работ из карьера.

Ф 4.4.1 Нисходящая система горизонтальных слоев из карьера.

4.4.2 Исследование послойной отработки рудных залежей системой ^ горизонтальных слоев из карьера с последующим заполнением выработанного пространства твердеющими смесями.

4.4.3 Вскрытие удаленных рудных залежей штольнями с последующей их отработкой системой горизонтальных слоев с закладкой.

4.4.4 Вскрытие пластообразных рудных залежей штольнями из карьера с отработкой полезного ископаемого наклонными слоями по восстанию

4.4.5 Комбинированные способы отработки.

Выводы.

5. Результаты внедрения рекомендаций по безопасным способам и условиям их применения при разработке законтурных запасов полезных ископаемых.

5.1 Результаты применения способов отработки законтурных рудных тел карьера «Т».

5.2 Краткая горно-геологическая характеристика месторождения «К-К, результаты отработки законтурной рудной залежи карьера «К-К».

5.3 Отработка законтурных запасов Уртуйского буроугольного разреза

5.3.1 Краткая горно-геологическая и технологическая характеристика Уртуйского буроугольного разреза.

5.3.2 Использование технологии открытых горных работ при отработке законтурных запасов угля.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Обоснование способов выемки законтурных запасов, залегающих выше дна карьера, при разработке сложноструктурных месторождений"

В процессе разработки месторождений полезных ископаемых часть запасов, как правило, остается за проектными контурами горных работ в силу горно-геологических, технологических и экономических причин.

Неполная выемка рудных залежей также характерна для месторождений, отрабатываемых открытым способом. В результате за контуром горных работ сосредотачивается весомая доля балансовых запасов полезных ископаемых. На предприятиях с мощными рудными образованиями и выдержанными условиями их залегания доработка оставленных запасов за проектным контуром карьера осуществляется с использованием известных систем подземного способа разработки.

На сложноструктурных месторождениях, законтурные рудные тела которых не выдержаны по форме и размерам, расположены за проектной границей карьера с рассредоточением по высотным отметкам и разном удалении от нее в плане и образуют самостоятельные области со значительными запасами руды (до 20 % от балансовых запасов месторождения), применение традиционных способов отработки затруднено. В то же время опыт выемки запасов за контуром карьера сложных рудных месторождений в литературных источниках отражен недостаточно, а предлагаемые в них решения носят рекомендательный характер, реализация которых возможна после специальных исследований и только для определенных условий.

Поэтому обоснование способов отработки и условий их безопасного применения при выемке законтурных запасов, залегающих выше дна карьера в сложноструктурных месторождениях полезных ископаемых, является актуальной научной задачей.

Задачи исследования:

- разработать методику уточнения физико-механических свойств пород по паспортам деформаций бортов карьера;

- обосновать способы и условия безопасной и эффективной выемки законтурных рудных тел.

Предмет исследований - сложноструктурное месторождение «Т» предприятия ОАО «ГТПГХО» в Забайкалье.

Методы исследований: анализ и обобщение литературных источников; метод аналогий; лабораторные и натурные испытания прочностных свойств вмещающего и искусственного массивов; производственные эксперименты; математическое моделирование; маркшейдерские инструментальные наблюдения; обработка результатов исследования на ЭВМ с использованием специализированных программ; технико-экономический анализ.

Практическая ценность работы заключается:

- в выполнении количественной оценки законтурных запасов и параметров рудных тел в условиях сложноструктурного месторождения «Т»;

- в определении значений критических оседаний рабочих площадок уступов для различных видов пород;

Рекомендации по применению способов выемки законтурных запасов месторождения, могут быть использованы на аналогичных карьерах (например, в горной промышленности цветной металлургии), борта которых сложены трещиноватыми породами, близкими по физико-механическим свойствам к породам с хрупким разрушением.

Реализация результатов работы. Рекомендации диссертационной работы нашли практическое применение при отработке законтурных запасов рудных тел карьеров «Т» и «К-К» с общим экономическим эффектом 639751 руб.(в ценах 1991 г.), разреза «У» - 12533640 руб. (в ценах 2000 г.), а также используются в учебном процессе при подготовке специалистов горного профиля в Ир-ГТУ.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на ежегодных комиссиях по горным ударам предприятия ОАО «ППГХО», на региональной конференции Читинского государственного технического университета (г. Чита, 2000 г.), на научных конференциях Иркутского государственного технического университета (г. Иркутск, 2002, 2003, 2004, 2005 г.).

Публикации. Основные положения диссертации изложены в 12 работах.

Основу настоящей работы составляют результаты практической деятельности автора в процессе внедрения открыто-подземного способа разработки на месторождении «Т» предприятия ОАО «ППГХО». Автор осуществлял также закладку реперов, инструментальные маркшейдерские наблюдения за устойчивостью бортов, контроль за искусственным укреплением нерабочих уступов и соблюдением технологии отработки законтурных запасов и закладочных работ. Участие в научно-исследовательских работах, проводимых лабораторией устойчивости бортов карьеров ВНИМИ, филиалом ВНИПИпромтехнологии и горной лабораторией предприятия, послужило отправным пунктом для выбора представляемой на рассмотрение темы диссертации.

Автор выражает глубокую благодарность действительному члену АГН, д.т.н. Э.Л. Галустьяну за ценную методическую помощь в работе и личный творческий пример. Большую признательность за полезные научные и методические консультации автор выражает научному руководителю, профессору, д.т.н. В.П. Федор ко, а также зав. кафедрой маркшейдерского дела профессору, к.г.- м.н. А.В. Загибалову, к.т.н. Ю.М. Беличенко, доц., к.г.- м.н. Л.П. Власьев-скому, доц., к.т.н. И.Б. Шмонину, доц., к.т.н. А.Б. Шмонину, доц., к.т.н. В.И. Снеткову за ценные советы.

Заключение Диссертация по теме "Геотехнология(подземная, открытая и строительная)", Волохов, Анатолий Викторович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненная автором диссертация посвящена решению актуальной научной задачи, в которой дано новое решение по обоснованию безопасных и эффективных способов отработки законтурных запасов, залегающих выше дна действующего карьера, обеспечивающих полноту использования недр на сложноструктурных месторождениях.

Основные научные и практические результаты работы сводятся к следующим выводам:

1. На основании анализа и обобщения литературных источников, посвященным технологиям разработки запасов полезных ископаемых за границами открытых горных работ на различных месторождениях, установлено:

- более общим понятием для полезных ископаемых, оставляемых за предельным контуром карьера является термин «законтурные запасы». Данное понятие полнее отражает особенности этих запасов, а также не ограничивает поиск множества технических решений по их извлечению из недр;

- законтурные запасы имеют место на большинстве рудных карьеров и на некоторых месторождениях составляют значительную величину (до 20 % и более);

- отработка законтурных мощных залежей рудных месторождений осуществляется, как правило, подземным способом с применением типовых систем разработки (подэтажных штреков, этажного обрушения, камерно-столбовых и т.п.);

- выемка законтурных рудных тел сложноструктурных месторождений рассмотрена, в основном, для прилегающих к предельному контуру рудных зон из подземных горных выработок и носит в большинстве случаев рекомендательный характер.

2. Анализ горно-геологических условий разработки сложноструктурного месторождения «Т» открытым способом позволил выявить основные факторы формирования законтурных запасов: геологические, геологоразведочные, кондиции, проектные решения, эксплуатационные работы. Совокупность выявленных факторов повлияла на распределение запасов руды карьера на внутрикон-турные и законтурные, обусловила наличие последних до 20 % по месторождению.

3. Установлена зависимость между предельно допустимой деформацией уступа и его высотой для пород с хрупким характером разрушения. Определены значения критических оседаний площадок перед обрушением для различных видов пород. Обоснованы методы контроля состояния подрабатываемых бортов и уступов карьера.

4. Способы контроля состояния откосов бортов карьера, предложенные нормативными материалами, обладают недостатками:

- точность фиксации положения реперов в плане и по высоте не соответствует величине начальной (скрытой) стадии деформирования пород с хрупким характером разрушения. Это снижает достоверность выполненных наблюдений и не позволяет сделать правильные выводы и принять эффективные решения.

- не согласованность рекомендаций по периодичности проведения наблюдений за деформациями с реальным их протеканием, обусловленным дополнительным воздействием влажности горных пород и сезонного фактора.

5. Устранение недостаточной точности определения планового и высотного положения реперов в данных условиях достигается за счет применения электронных тахеометров и спутниковых технологий (GPS/TJ10HACC) с автоматизированной обработкой фиксируемой информации.

Для учета влияния морозного выпучивания на вертикальные смещения реперов необходимо в результаты инструментальных наблюдений, осуществляемых в течение года в условиях положительных и отрицательных температур воздуха, вводить временные поправки или производить наблюдения в одно и тоже время предыдущего, текущего и последующего годов.

6. Проведенные исследования и опыт внедрения противодеформацион-ных технологий показывают: искусственное укрепление локальных, склонных к обрушению участков, сохраняет общую устойчивость откоса борта карьера и обеспечивает возможность безопасного проведения горных работ на нижележащих горизонтах; эффективность укрепительных работ зависит от полноты и достоверности инженерно-геологических изысканий, качества составления проекта на укрепление, соблюдения технологии крепления, а также использования в достаточной мере комбинации всех известных и доступных для данных условий способов противодеформационных мероприятий (оставления предохранительных берм, покрытия откосов гидроизоляционными материалами, производство цементационного укрепления в сочетании со свайным креплением и тросовыми тяжами).

7. В результате проведенных исследований методом обратных расчетов по паспортам зафиксированных деформаций уточнены физико-механические характеристики горных пород, позволяющие осуществлять геомеханические расчеты по определению устойчивых бортов и выявлению эффективности профилактических мероприятий. По сравнению с установленными характеристиками сопротивления сдвигу, данные лабораторных испытаний завышены в 1,10 -2,15 раза.

8. Разработаны способы выемки законтурных рудных тел в зависимости от горно-геологических и технологических условий, взаимного расположения предельного контура карьера и рудных тел, которые представлены следующими группами: отработка законтурных запасов открытым способом без нарушения и с нарушением карьерного пространства по существующей технологии; разработка рудных залежей из карьерного пространства подземными технологиями; комбинации способов.

9. Все способы предполагают реализацию следующих общих положений:

- производство эксплуатационной разведки для уточнения характера залегания законтурных рудных тел, их контуров, мощности и качественных показателей;

- составление проекта на разработку рудного тела (группы тел) с указанием вариантов разработки, применяемого оборудования, порядка производства подготовительных, нарезных и добычных работ, способа проветривания забоев, организации закладочных работ, соблюдения правил безопасности, способа взрывания и расчета сейсмобезопасной массы заряда ВВ при взрывных работах. Способ разработки определяется в зависимости от расположения рудных тел относительно предельного контура карьера, горно-геологических и технологических условий, геомеханических расчетов.

10. Безопасность горных работ при выемке законтурных запасов обеспечивается инструментальными наблюдениями на наблюдательных станциях, геомеханическими расчетами параметров добычных выработок, проведением укрепительных работ на верхних горизонтах карьера, прогнозом устойчивости уступов по паспортам зафиксированных деформаций. Скрытая стадия процесса деформирования определяется с помощью сейсмоприемников при ведении взрывных работ по методике, разработанной с непосредственным участием автора. Оценка состояния откосов подрабатываемых уступов и бортов карьера осуществляется по величине критической вертикальной деформации, также предложенной автором.

11. По результатам использования в производстве разработанных рекомендаций и предложений получен фактический экономический эффект:

- по карьеру «Т» 614354 руб. в ценах 1991 г.

- по карьеру «К-К» 25397 руб. в ценах 1991 г.

- по разрезу «У» 12533640 руб. в ценах 2000 года.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Волохов, Анатолий Викторович, Иркутск

1. А.с. 690181 СССР, Кл. Е 21 С 41/02. Способ комбинированной разработки месторождений полезных ископаемых. В.И. Терентьев, В.В. Куликов, Г.М. Бабаянц и др. Опублик. 05.10.1979. Бюл. № 37.

2. А.с. 901525 СССР, Кл. Е 21 С 41/00. Способ комбинированной разработки крутопадающих залежей полезных ископаемых. Н.И. Охрименко, И.Р. Поляков, А.Н. Охрименко. Опубл. 30.01.1982. Бюл. № 4.

3. А.с. 625039 СССР, Кл. Е 21 С 41/02. Способ комбинированной разработки месторождений полезных ископаемых. А.Г. Ситин, Б.Д. Половов. Опубл. 25.09.1978. Бюл. №35.

4. А.с. 1150368 СССР, Кл. Е 21 С 41/06. Способ комбинированной разработки мощных рудных тел. П.И. Мануйлов, A.M. Демин. Опубл. 15.04. 1985. Бюл. № 14.

5. А.с. 785488 СССР, Кл. Е 21 С 41/00. Способ разработки полезных ископаемых в приконтурных зонах карьера. М.Г. Новожилов, B.C. Эскин, Н.А. Емец. Опубл. 07.12.1980. Бюл. № 45.

6. А.с. 1023085 СССР, Кл. Е 21 С 41/00. Способ вскрытия и разработки рудных залежей в приконтурных зонах карьера. В.П. Мартыненко, А.А. Стат-кевич, В.Н. Романенко и др. Опубл. 15.06.1983. Бюл. № 22.

7. А.с. 1104274 СССР, Кл. Е 21 С 41/00. Способ разработки законтурных запасов руды в прибортовых зонах карьера. М.Н. Цыгалов, В.Ф. Булатов, В.Н. Калмыков и др. Опубл. 23.07.1984. Бюл. № 27.

8. А.с. 1176077 СССР, Кл. Е 21 С 41/00. Способ комбинированной разработки полезных ископаемых в приконтурной зоне карьера. М.Н. Цыгалов, Н.А. Галиакларов, А.И. Имангалиев и др. Опубл. 30.08.1985. Бюл. № 32.

9. А.с. 1176078 СССР, Кл. Е 21 С 41/00. Способ комбинированной разработки полезных ископаемых в приконтурной зоне карьера. М.Н. Цыгалов, Н.А. Галиакларов, А.И. Имангалиев и др. Опубл. 30.08.1985. Бюл. № 32.

10. А.с. 926284 СССР, Кл. Е 21 С 41/00. Способ выемки полезного ископаемого под бортами карьера. А.Г. Шапарь, В.П. Шпортько, А.С. Сидоров и др. Опубл. 07.05.1982. Бюл. № 17.

11. А.с. 1051280 СССР, Кл. Е 21 С 41/00. Способ разработки полезных ископаемых. М.Н. Цыгалов, В.В. Васильев, В.Н. Калмыков и др. Опубл. 30.10.1983. Бюл. № 10.

12. А.с. 1712605 СССР, Кл. Е 21 С 41/00. Способ открытой разработки сложных рудных тел. Э.Л. Галустьян, Г.Н. Киселев, А.В. Волохов и др. Опубл. 15.02.1992. Бюл. №6.

13. Алексеев Ф.К., Варава И.П., Куличенко Н.Н. О необходимости совершенствования методики проектирования карьеров. // Горный журнал. 1986. -№ 10.-С. 39-41.

14. Альбов М.Н., Быбочкин A.M. Рудничная геология. М.: Недра, 1973. -С. 432.

15. Арсентьев А.И. Взаимодействие горных работ в рабочей зоне карьера. // Горный журнал. 1984. - № 9. - С. 35-38.

16. Анистратов Ю.И. Технология открытой добычи руд редких и радиоактивных металлов. Учебник для вузов. М.: Недра, - 1988. - 430 с.

17. Антоненко Л.К., Зотеев В.Г. Деев Е.А. и др. Опыт внедрения специальной технологии заоткоски скальных уступов на Оленегорском карьере // Горный журнал. 1985. - № 3. - С. 25-28.

18. Арсентьев А.И., Букин И.Ю., Мироненко В.А. Устойчивость бортов и осушение карьеров. -М.: Недра, 1982. 165 с.

19. Астафьев Ю.П., Попов Р.В., Николашин Ю.М. Управление состоянием масива горных пород при открытой разработке полезных ископаемых.- Киев, Донецк.: Высш. шк. Головное изд-во. 1986. - 272 с.

20. Афанасьев Б.Г., Шмонин И.Б. Расчет устойчивости откосов с учетом действующих боковых сил //Известия вузов. Горный журнал. 1990.- № 5. — С. 41-44.

21. Барон Л.И., Логунцов Б.М., Позин Е.З. Определение свойств горных пород. М.: - 1962. - 332с.

22. Будько А.В. Отработка прибортовых запасов в условиях открыто-подземного способа разработки //Основные направления развития открыто-подземного способа разработки месторождений. М.: ИПКОН АН СССР, 1987. - С.112-116.

23. Беляев В.Ф., Певзнер М.Е., Пясталов А.В. и др. Укрепление горных пород. -М: Недра. 1973.-96 с.

24. Бямбадорж Н. Разработка методики автоматизированного маркшейдерского обеспечения управления качеством рудопотоков на карьерах / Авто-реф. дисс. канд. техн. наук. М.: - 2000. - 28 с.

25. Вахромеев С.А., Антипин В.Н., Васильева В.П. и др. Краткий курс месторождений полезных ископаемых. Высшая школа. М.: - 1967. - 471 с.

26. Васильев М.В. Влияние возрастающей глубины карьеров на эффективность горного производства // Горный журнал. 1983. - № 2. - С. 29-33.

27. Витке В.П. Механика скальных пород. М.: Недра. - 1990. - 439 с.

28. Вовк А.А., Черный Г.И. Разработка месторождений полезных ископаемых комбинированным способом. Киев.: Наукова думка. - 1965.

29. Волохов А.В. Обеспечение устойчивости бортов и уступов при открыто-подземной разработке законтурных залежей. // Управление горным давлением и прогноз безопасных условий освоения угольных месторождений: сб. на-учн.тр., ч.2. Л.: ВНИМИ. 1990. - С. 93-99.

30. Волохов А.В. К вопросу о рациональном освоении природных ресурсов Забайкалья // Проблемы освоения и рационального использования ресурсов Забайкалья. Материалы региональной конференции. Тез. докл., Чита.: ЧитГТУ. 2000. - С. 72-74.

31. Волохов А.В., Марьясов В.И. Уточнение сдвиговых характеристик пород действующего карьера с использованием паспортов деформаций откосов. // Вестник МАНЭБ.- 2001. № 10(34). Забайкальское отделение. Чита. - С. 141145.

32. Волохов А.В. Применение электронного тахеометра для наблюдения за устойчивостью бортов карьера // Проблемы освоения минеральной базы Восточной Сибири. Третий выпуск. Сб. научных трудов. Иркутск: Изд-во Ир-ГТУ,-2003.-С. 94-99.

33. Волохов А.В. Способ прогнозирования устойчивости подрабатываемых откосов карьера // Проблемы освоения минеральной базы Восточной Сибири. Четвертый выпуск. Сб. научных трудов. Иркутск: Изд-во ИрГТУ.-2004. -С. 185-188.

34. Волохов А.В. Опыт искусственного укрепления бортов карьера // Проблемы освоения минеральной базы Восточной Сибири. Пятый выпуск. Сб. научных трудов. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, - 2005. - С. 107-115.

35. Вялов С.С. Реологические основы механики грунтов. М : Высшая шк,- 1978.-477 с.

36. Гайсинский М.С., Рябов А.К., Красовский В.Г. Открытая разработка мощных железорудных месторождений Урала // Основные направления развития открыто-подземного способа разработки месторождений. М.: ИГЖОН АН СССР, 1987.-С. 102-112.

37. Галустьян Э.Л. Способы управления устойчивостью откосов при открытых разработках // Сдвижение горных пород: Труды института ВНИМИ, 1975 сб.96. - С. 120-132.

38. Галустьян Э.Л. Управление устойчивости откосов трещиноватых пород. Труды института ВНИМИ, 1976, сб. 100, С. 98-115.

39. Галустьян Э.Л. Управление геомеханическими процессами в карьерах." М.: Недра, 1980 237 с.

40. Галустьян Э.Л. Решение задач устойчивости откосов с помощью азимутальных сеток. Маркшейдерское дело в социалистических странах, выпуск 8. Л.: ВНИМИ, 1979. - С. 137-146.

41. Галустьян Э.Л. Геомеханика открытых горных работ: Справочное по-соб. М.: Недра, 1992. - 272 е.: ил.

42. Галустьян Э.Л., Зайцев В.Ф., Волохов А.В. и др. Возможность корректировки параметров бортов и уступов в действующем глубоком карьере // Горный журнал. 1992. - № 12 - С.17-21.

43. Геологический словарь. Том первый. Коллектив авторов (под редакцией З.А. Смирновой, л.в. Власовой). М.: Недра, 1978. - 456 с.

44. Глозман Г.Р., Голицин В.В. Техника и технология для управления устойчивостью бортов глубоких карьеров // Горные науки и промышленность: Сб. ст. / МГИ. М.: Недра, 1989. - С. 298-306.

45. Гордеев В.А., Самарин А.В. Районирование карьерных полей по физико-технологическим параметрам горных пород. Свердловск: 1988. - 59 с.

46. Гордеев А.Г., Мельниченко В.В., Петик В.В. и др. Повторная разработка месторождения подземным и открытым способами // Горный журнал. -1987.-№8.-С. 16-19.

47. Горяинов Н.Н., Боголюбов А.Н., Варламов Н.М. и др. Изучение оползней геофизическими методами. М.: Недра, 1987. - 157 с.

48. Единые правила безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом. СПб.: Изд-во ДЕАН, 2003. — 176 с.

49. Ермаков И.И. Область влияния кривизны борта в плане на его устойчивость // Горное давление, сдвижение и методика Маркшейдерских работ: Труды ВНИМИ, Л., ВНИМИ, 1966. сб. 58. - С. 192-198.

50. Ермаков И.И. К вопросу обеспечения максимальных углов наклона бортов карьера. Труды ВНИМИ, Л., ВНИМИ, 1966.- сб.58, С. 198-205.

51. Зобнин В.И. Оценка риска, зависящего от достоверности исходных данных при проектировании бортов карьеров. Изв.вузов. Горный журнал. -1981.-№ 9-С. 28-31.

52. Зобнин В.И. О критериях оценки устойчивости откосов // Устойчивость и технология формирования бортов и отвалов на глубинных карьерах: Сб. научн. тр. / ИГД МЧМ СССР Свердловск.: 1987. - № 83. - С. 48-55.

53. Звонарев Н.К. Методика обоснования величины коэффициента запаса устойчивости бортов карьеров.// Труды ВНИМИ, 1964.- сб.52, С. 258-266.

54. Ильин А.И., Будков В.П. К вопросу оценки степени устойчивости уступов и бортов карьера // Тр. ин та / ВИОГЕМ. - Белгород. 1970. - Вып. 12. -С. 84-95.

55. Ильин А.И., Гальперин A.M., Стрельцов В.И. Управление долговременной устойчивостью откосов на карьерах. М.: Недра, 1985. - 248 с.

56. Ильин А.И., Будков В.П., Николашин Ю.М. Некоторые принципиальные требования к проектированию устойчивых бортов карьеров // Горный журнал. 1985. - №5. - С. 38-41.

57. Инструкция по наблюдениям за деформацией бортов откосов, уступов и отвалов на карьерах и разработке мероприятий по обеспечению их устойчивости. Л.: ВНИМИ, 1971. - 186 с.

58. Исследовать устойчивость уступов и бортов карьеров и разработать мероприятия по повышению их устойчивости. Отчет по НИР. Л.: ВНИМИ,1974.-69 с.

59. Исследовать устойчивость уступов и бортов карьеров и разработать мероприятия по повышению их устойчивости. Отчет по НИР. Л.: ВНИМИ,1975.- 113 с.

60. Каждан А.Б. Разведка месторождений полезных ископаемых. М.: Недра, 1977.-327 с.

61. Карташов Ю.М., Матвеев Б.В., Михеев Г.В. и др. Прочность и деформируемость горных пород. М.: Недра, 1979. - 269 с.

62. Кузнецова Т.С. Обоснование параметров карьеров при комбинированной разработке крутопадающих месторождений. Автореф. дисс. канд. техн. наук. Магнитогорск.: 2003. - 18 с.

63. Каплунов Д.Р., Калмыков В.Н., Рыльникова М.В. Научно-методические основы освоения месторождения комбинированной геотехнологией // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2001. - № 4. - С. 95-101.

64. Казикаев Д.М. Особенности геомеханических задач при открыто-подземной разработке месторождений // Основные направления развития открыто-подземного способа разработки месторождений. М.: ИПКОН АН СССР, 1987-С. 30-33.

65. Кумачев К.А. Определение интенсивности горных работ в глубоких карьерах // Горный журнал. 1984. - № 4. - С. 39-41.

66. Кумачев К.А. Методика определения выбытия производственной мощности карьера // Горный журнал. 1984. - № 3. - С. 21-23.

67. Классификация запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых. М.: Мин.природ, ресурсов Р.Ф. - ГКЗ, 1997. - 16с.

68. Краткое методическое пособие по разработке и упорядочению научно-технической терминологии. АН СССР. Комитет научно-технической терминологии. -М.: Наука, 1979. 128 с.

69. Кузнецов Г.Н., Ардашев К.А., Филатов Н.А. и др. Методы и средства решения задач горной геомеханики. М.: Недра, 1987. - 248 с.

70. Ляховицкий Ф.К., Хмелевский В.К., Ященко З.Г. Инженерная геофизика. М.: Недра, 1989. - 252 с.

71. Малахов Г.М., Лубенец В.А. Совместная открыто-подземная разработка на рудниках Кривбасса // Основные направления развития открыто-подземного способа разработки месторождений. М.: ИПКОН АН СССР, 1987. - С. 44-56.

72. Маркшейдерское дело: учебник для вузов / Оглоблин Д.Н., Герасименко Г.Н., Акимов и др. М.: Недра, 1981. - 704 с.

73. Мельников Н.В. Краткий справочник по открытым горным работам. -4-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1982. - 414 с.

74. Мельников Н.В. Научно-технические задачи при разработке глубоких карьеров // Горный журнал. 1978. - №4. - С. 12-14.

75. Методическое пособие по определению углов откосов уступов и углов наклона бортов карьеров, сложенных многолетнемерзлыми породами. Л.: ВНИМИ, 1972. - 100 с.

76. Методические указания по наблюдениям за деформациями бортов разрезов и отвалов, интерпретации их результатов и прогнозу устойчивости. -Л.: ВНИМИ, 1987.- 118 с.

77. Методическое пособие по изучению инженерно- геологических условий угольных месторождений, подлежащих разработке открытым способом. -Л.: Недра, 1986. 113 с. (ВНИМИ).

78. Методические указания по определению углов наклона бортов, откосов уступов и отвалов строящихся и эксплуатируемых карьеров. Л.: ВНИМИ, 1972.- 163 с.

79. Методические указания по определению параметров процесса сдвижения горных пород, охране сооружений и горных выработок на месторождениях цветных металлов. Л.: ВНИМИ, 1974. - 66 с.

80. Новожилов М.Г., Маевский A.M. Определение граничных параметров открыто-подземной разработки крутопадающих рудных месторождений // Основные направления развития открыто-подземного способа разработки месторождений. М.: ИПКОН АН СССР, 1987. - С. 33-43.

81. Новожилов М.Г., Эскин B.C., Емец Н.А. Комбинированная открыто-подземная разработка марганцеворудных месторождений // Горный журнал.-1985. -№ 11.-С. 34-35.

82. Невилль A.M. Свойства бетона. М.: Строй, издат, 1972. 344 с.

83. Оберт Л. Хрупкое разрушение горных пород // Разрушение. Т.7. Разрушение неметаллов и композитных материалов. 4.1. Неорганические материалы. М.: Изд-во МИР, 1976, - С. 59-128.

84. Падуков В.А. Прогнозирование устойчивости бортов карьеров. Л.: изд-во ЛГИ. - 1981.-51 с.

85. Панюков П.Н. Инженерная геология. М.: Недра, 1978. - 296 с.

86. Певзнер М.Е. Борьба с деформациями горных пород на карьерах.- М.: Недра, 1978.- 255с.

87. Певзнер М.Е. Экология горного производства // Горные науки и промышленность: Сб. ст./МГИ.-М.: Недра, 1989.-С. 189-197.

88. Петраковский С.Я. Разработка методики автоматизированного производства маркшейдерских работ на золоторудных комбинатах крайнего севера. Автореф. дисс. канд. техн. наук. М.: 2002. - 23 с.

89. Попов И.И., Окатов Р.П. Борьба с оползнями на карьерах. М., Недра, 1980.-240 с.

90. Пушкарев В.И. Построение и расчет откосов круглых выемок плоского профиля / Изв. вузов. Горный журнал. 1966. - № 14. - С. 29-33.

91. Пушкарев В.И., Сапожников В.Т., Абрамов Б.К. Устойчивость «зажатых» прямолинейных участков бортов карьеров // Труды ин-та ВНИМИ. -1970. -Сб. 77.-С. 134-141.

92. Пушкарев В.И. Предельные контуры бортов глубинных карьеров круглых в плане //Тр. Ин-та ВНИМИ. 1970. - Сб. 77.- С. 126-133.

93. Пушкарев В.И. Расчет устойчивости откосов криволинейных в плане // Маркшейдерское дело в социалистических странах / Под общ. ред. А.Н. Омельченко. Л.: изд-во ВНИМИ, 1979. - Вып. 8. - С. 234-242.

94. Рабочая книга по прогнозированию. Редкол.: И.В. Бестужев-Лада (отв. ред.). М.: изд-во Мысль, 1982. - 430 с.

95. Радиореперная система диагностики деформаций массивов горных пород / Б.Д. Половов, В.Л. Лядский, А.К. Мартынов / ЦНТИ. Свердловск.: -1989. - Информ. Листок № 511 -89. - 4 с.

96. Рекомендации по оценке устойчивости бортов и уступов карьера «Т» и разработка мероприятий по специальной заоткоске уступов на контуре погашения и искусственному укреплению откосов. Отчет по НИР. Л.: ВНИМИ, 1982.-38 с.

97. Рекомендации по обеспечению устойчивости северо-восточного и восточного борта карьера «Т», оформлению уступов на проектном контуре и искусственному их укреплению. Отчет по НИР. Л.: ВНИМИ, 1985. - 40 с.

98. Ржевский В.В. Технология и комплексная механизация открытых горных работ. М., Недра, 1980.

99. Ржевский В.В. Открытые горные работы. 4.1 Производственные процессы: Учебник для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. -М: Недра, 1985. 509 с.

100. Ржевский В.В. Открытые горные работы. Учебник для вузов. В 2-х частях. Часть 2. Технология и комплексная механизация. М.: Недра. 1985. -459 с.

101. Ржевский В.В., Новик Г.Я. Основы физики горных работ: Учебник для вузов. -М.: Недра, 1984. 359 с.

102. Ржевский В.В., Трубецкой К.Н. Задачи горной науки в области открытой разработки месторождений полезных ископаемых // Горный журнал. 1988. -№ 1.-С. 21-23.

103. Руппенейт К.В. Деформируемость массивов трещиноватых горных пород. М.: Недра. - 1975. - С. 38-39.

104. Рубинштейн С.Б., Линев В.П., Фейгин Л.М. Особенности проектирования карьеров по этапам поддержания мощности // Горный журнал. 1984. -№ 3. - С. 18-20.

105. Стрельцов В.Н. Могильный С.Г. Маркшейдерское обеспечение природопользования недр. -М.: Недра, 1989. 205 е.: ил.

106. Стандарт предприятия (СТП-110-88). Нисходящая слоевая система с твердеющей закладкой. Оценка устойчивости искусственной кровли и выбор вида и параметров крепи. Краснокаменск.: ОАО 11111 ХО. - 1988. - 20 с.

107. Сапожников В.Т. Влияние величины двугранного угла между косо-секущими поверхностями ослабления на устойчивость подрезанной призмы. Труды ВНИМИ, 1978, сб. 108, С. 69-74.

108. Создание методов наблюдения за деформациями откосов на карьерах с использованием квантовых дальномеров. Отчет по НИР. Свердловск.: СГИ, -1985.-66 с.

109. Терминологический словарь по маркшейдерскому делу / Под ред. А.Н. Омельченко. М.: Недра, - 1987. - 190 с.

110. Технико-рабочий проект промышленно-экспериментальных работ по искусственному укреплению ослабленных участков северного борта карьера «Т». М.: ВНИПИпромтехнология, 1977. - 38 с.

111. Терентьев В.Н. Методика оптимизации параметров открыто- подземного способа разработки мощных рудных месторождений. // Основные направления развития открыто-подземного способа разработки месторождений. -М.: ИПКОН АН СССР, 1987. С. 91 -101.

112. Туринцев Ю.И. Определение критической скорости до обрушения откоса // Маркшейдерское дело и геодезия: Межвуз. сб. Л., 1977. - Вып. 4. -С. 7-12.

113. Туринцев Ю.И., Голубко Б.П. Механизм деформирования скальных и полускальных откосов // Изв. вузов. Горный журнал. -1977. № 12. - С. 35-39.

114. Туринцев Ю.Н., Половов Б.Д., Гордеев В.А. и др. Геомеханические процессы на открытых горных работах. Свердловск, 1984. - С.55.

115. Туринцев Ю.Н., Половов В.Е., Коновалов В.Е. и др. Предупреждение деформаций на карьерах Урала. Свердловск, 1982. - 76 с.

116. Туринцев Ю.Н., Гордеев В.А. Районирование карьерного поля по факторам устойчивости откосов // Изв.вузов. Горный журнал, 1981, № 10. - С. 34-37.

117. Туринцев Ю.И., Бахарева Г.П. К вопросу укрепления откосов на карьерах // Вопросы рационализации маркшейдерской службы на горных предприятиях. Труды СГИ. вып.76. - Свердловск, 1971, С. 93-99.

118. Турчанинов И.А., Иофис М.А., Каспарьян Э.В. Основы механики горных пород. Д.: Недра, 1989. - 488 с.

119. Фисенко Г.Л. Устойчивость бортов карьеров и отвалов. М.: Недра, 1965.- 378 с.

120. Фисенко Г.Л., Ревазов М.А., Галустьян Э.Л. Укрепление откосов в карьерах. -М: Недра, 1974. 208 с.

121. Францкий И.В., Базанов Г.А. Математическая статистика и геометризация месторождений // Изд-во Вост.Сиб.правда, Иркутск, 1975. - 249 с.

122. Цыгалов М.Н., Калмыков В.Н, Рыльникова М.В., Геомеханические и технологические особенности отработки руд в охранных целиках бортов карьера // Горный журнал. 1980. - № 5. - С. 49-51.

123. Цытович Н.А. Механика грунтов. Учебник для ВУЗов. М.: Высшая школа, 1973,280 с.

124. Черный Г.И. Устойчивость подрабатываемых бортов карьеров. М.: Недра, 1980.-216 с.

125. Черных А.Д., Токарев В.Н., Гуляев С.В. Подземная отработка руд под дном карьеров системой подэтажного обрушения // Горный журнал. 1986. - № 2. - С. 57-60.

126. Шальтыкова P.M., Куанышбайулы С, Шеметова Н.В. Вовлечение в отработку законтурных запасов карьеров подземным способом // Горный журнал.-2002.- №5.-С. 44-46.

127. Шмонин А.Б., Шмонин И.Б. О некоторых особенностях деформации бортов на карьерах // Совершенствование техники и технологии разработок месторождений полезных ископаемых Восточной Сибири: Тезисы докл. науч. -техн. конф. ИЛИ. Иркутск, 1980. - С. 8-9.

128. Шмонин А.Б., Шмонин И.Б. Съемка уступов карьера для контроля за их деформацией // Цветная металлургия. -1980. № 8. - С. 27-29.

129. Шмонин И.Б. Определение величины добавочного угла зажатого прямолинейного откоса // Изв. Вузов. Горный журнал. 1995. № 3-4. - С. 35-37.

130. Шашурин C.JL, Гармаш Н.З., Атамась П.А. и др. Открытая повторная разработка Никитовского ртутного месторождения. Донецк: Изд-во Донбасс, -1968.-57 с.

131. Щелканов В.А. Комбинированная разработка рудных месторождений. М.: Недра, 1974. - С. 11-23.

132. Щелканов В.А. Основные направления развития открыто-подземного способа разработки месторождений // Основные направления развития открыто-подземного способа разработки месторождений. М.: ИПКОН АН СССР, 1987.-С. 16-29.

133. Щелканов В.А. Передовой опыт комбинированной (открыто-подземной) разработки рудных месторождений. Черная металлургия, сер. Горнорудное производство, обзорная информация, вып. 5. М., 1985.

134. Этезов И.К. Обоснование технологии управления состоянием при-карьерного массива при разработке месторождений комбинированным открыто-подземным способом. Автореф. дисс. канд. техн. наук. Владикавказ.: 2004. -24 с.

135. Юматов Б.П. Технология открытых горных работ и основные расчеты при комбинированной разработке рудных месторождений. М.: Недра, 1966.- 146 с.

136. Юматов Б.П., Байков Б.Н., Смирнов В.П. Открытая разработка слож-ноструктурных месторождений цветных металлов.- М.: Недра, 1973, 192 с.

137. Юматов Б.П., Петров Н.Н., Енютин В.Н. и др. Особенности комбинированной разработки нагорных месторождений и перспективы расширения области ее применения // Горный журнал. 1986. - № 1. - С. 52-53.

138. Якжин А.А. Опробование и подсчет запасов твердых полезных ископаемых. М.: - 1954. - 295 с.

Информация о работе

Волохов, Анатолий Викторович
кандидата технических наук
Иркутск, 2006
ВАК 25.00.22

Диссертация

Обоснование способов выемки законтурных запасов, залегающих выше дна карьера, при разработке сложноструктурных месторождений - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Обоснование способов выемки законтурных запасов, залегающих выше дна карьера, при разработке сложноструктурных месторождений - тема автореферата по наукам о земле, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы